一、船舶建造與船舶精度管理
1、船舶建造的特點
眾所周知，船體的建造是 按照設(shè)計的船體圖紙，經(jīng)過鋼材預(yù)處理、切割加工、彎曲加工、裝配和焊接等一系列的工序生產(chǎn)過程。鋼材預(yù)處理后被加工成零件，然后組裝成部件、分段，再在平臺總組成總段，最后在船塢搭載合攏成主船體。船舶建造具有以下施工特點：①船體建造的周期長、工序多，累計誤差比較大；②船體結(jié)構(gòu)大，其形狀尺寸允許的誤差，相對機加工較大，但相對本身尺寸的誤差很小；③船體建造過程中的變形情況復(fù)雜，要掌握在切割、冷熱加工、焊接、矯正、吊運和沖砂過程中的彈塑性與熱塑性變形規(guī)律比較困難；④建造過程中大多是 手工制作，手工誤差難以控制。
2、船體建造精度管理
船體建造精度管理是 當(dāng)代造船的重大新技術(shù)之一，也是 船廠現(xiàn)代化科學(xué)管理的重要內(nèi)容。它是 以船體建造精度標(biāo)準(zhǔn)為基本準(zhǔn)則，通過科學(xué)管理方法與先進(jìn)的工藝技術(shù)手段，對船體建造進(jìn)行全過程的尺寸精度分析與控制的一門技術(shù)。船體建造精度管理主要研究在船體建造過程中如何加放尺寸精度補償量取代余量，通過合理的建造公差，有效的工藝技術(shù)與管理技術(shù)，對船體零部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸精度控制，以提高建造質(zhì)量。
二、鑄鐵平臺的工藝過程
1、 鑄鐵平板毛坯：按技術(shù)要求制圖紙、按圖紙制作木型、配料、造型、烘干、澆鑄、落沙、清理、檢驗毛坯的各部位；2、鑄鐵平臺毛坯回火，達(dá)到消除鑄造內(nèi)應(yīng)力的目的。3、鑄鐵平臺上機床、按圖紙要求加工、送檢驗科檢驗。4、鑄鐵平臺粗加工后回火，達(dá)到消除加工內(nèi)應(yīng)力的目的。5、鑄鐵平臺工件調(diào)平、人工刮研、檢驗科檢驗。6、鑄鐵平臺的外觀處理、噴漆、包裝、入庫。
三、船舶具體的精度控制
1、胎架
胎架是 精度造船的基礎(chǔ)，各組立分段裝配的依據(jù)。胎架如果出現(xiàn)了幾毫米的誤差，實施到分段上就有可能是 十或幾十毫米的偏差，尤其是 舷航分段的建造。在胎架的制作時，要考慮胎架自身的穩(wěn)定性。胎架的設(shè)計除了模板制造的尺寸要求精確、總體尺寸要保證、線型要光順吻合之外，還應(yīng)該有足夠的連接剛性和整體四角水平。對于目前廣泛應(yīng)用的活絡(luò)胎架，每2個活絡(luò)胎之間縱、橫向要有加強連接，以此來滿足整個裝配過程中分段不出現(xiàn)偏差和變形。胎架的水平面應(yīng)該盡量減少誤差，應(yīng)該考慮分段的變行，在胎架制作中要采用加反變形措施。
2、設(shè)置對合線
對合線控制是 精度控制的關(guān)鍵內(nèi)容之一，目前國內(nèi)外對此都比較重視。在各個裝配的分段，如零部件、分段、總段建造時，一般都留有工藝余量。裝配中要對零部件進(jìn)行修正，切除工藝余量后再組裝。而修正這些偏差需要預(yù)修整，包括重新測量、劃線、切割、裝配、矯正，需耗費大量的工時和材料。例如拼板時，為了保證對角線尺寸的正確，在板的長、寬方向一般都要加放余量，放好構(gòu)件線以后，再對板邊進(jìn)行二次切割。生產(chǎn)設(shè)計時，引入公差標(biāo)準(zhǔn)來控制施工精度，在兩兩相拼接的板上距板邊一定的位置處設(shè)置對合線，作業(yè)者可按對合線調(diào)整方正度，達(dá)到無余量裝配。這樣既減少了修正量，又確保了裝配質(zhì)量。同樣的道理，在分段生產(chǎn)設(shè)計中，通過設(shè)置中心線、縱剖線、肋骨檢驗線、水線等三維線型模式，裝配時依據(jù)點、線、面的型位尺寸裝配對合，就可判斷分段的正方度和扭曲度，以確保分段的裝配精度。如在建造18萬t散貨船時對合基準(zhǔn)線設(shè)置為：全船中心線、9m和18m直剖線；分段正肋位的肋骨檢驗線；4.8、13.6、18.4m水線。在裝配階段建立線型肋骨拼接矯直線；小組和中組拼板板縫對合線；肋板框架對合線；圓弧加工的切點線、裝配定位線；安裝參考線等。在分段完工后，用樣沖敲出這些標(biāo)記線，還可便于塢內(nèi)搭載。在生產(chǎn)設(shè)計文件里設(shè)置了對合基準(zhǔn)線，同時繪制出各小組和中組分段的施工圖紙，對總體尺寸和水平、彎曲度提出要求，有利于提高部件、分段裝配精度控制手段，減少消耗，節(jié)省工時，降低建造成本。
3、加放補償量
在傳統(tǒng)的船體造船中，實施精度管理時，都采用加放余量的方法來確保整條船的尺寸精度。隨著精度管理在造船上的廣泛發(fā)展，加放余量已不適宜造船生產(chǎn)發(fā)展的需要。精度管理最重要以補償量取代余量，因此補償量的確定是 船舶精度控制的核心內(nèi)容之一。它可保證各工序的尺寸精度，提高鋼材利用率，縮短船塢周期，滿足船體建造的精度要求。
3.1補償量加放技術(shù)的發(fā)展過程
造船中的精度控制的發(fā)展源于機械制造中的公差與配合。20世紀(jì)50年代，造船出現(xiàn)了2大技術(shù)突破：一是 原蘇聯(lián)應(yīng)用激光經(jīng)緯儀對船體的分段采用預(yù)修整；二是 日本開始接受質(zhì)量管理的新思路，用統(tǒng)計質(zhì)量管理和群眾性質(zhì)量管理相結(jié)合，發(fā)展成造船質(zhì)量管理體系。到了20世紀(jì)60年代，開始運用數(shù)理統(tǒng)計方法與尺寸鏈理論，探索公差及其合理的分配。到20世紀(jì)80年代，日本成功運用電子計算機技術(shù)開發(fā)補償系統(tǒng)，并且開發(fā)了計算機輔助補償量確定系統(tǒng)，建立了零部件子系統(tǒng)，充實到船型信息集成系統(tǒng)，從而方便了生產(chǎn)設(shè)計和制圖工作。
3.2補償量加放原則
(1)補償量加放設(shè)置的基本原則：①與板的長和寬有關(guān)。板越長或越寬，補償量加放越大；②跟板的厚度有關(guān)。板越薄，補償量越大；③與角焊縫的焊腳有關(guān)。焊腳越大，補償量越大；④與結(jié)構(gòu)的稀密程度有關(guān)。結(jié)構(gòu)越密，補償量越大。
(2)具體的補償量加放原則：①工件或產(chǎn)品的重復(fù)性(相似性)。重復(fù)的產(chǎn)品可以按照成熟的尺寸精度補償量進(jìn)行加放，而具有相似性的產(chǎn)品可以按照相似產(chǎn)品進(jìn)行加放；②穩(wěn)定的工藝。不同的建造方法對于分段的變形趨勢和大小都是 不相同的；③嚴(yán)格的質(zhì)量控制。嚴(yán)格的質(zhì)量控制可以實現(xiàn)船體建造全過程的尺寸精度控制，且盡可能的以補償量取代工藝余量；④確定補償量時以焊接收縮變形因素為主。
3.3補償量加放系統(tǒng)確立的作用
(1)減少了無效勞動。通過補償量取代余量，可以大大的減少不必要的作業(yè)時間，從而提高了生產(chǎn)效率。
(2)降低了作業(yè)難度。由于實施精度造船后，各部件、分段的精度提高了船體裝配成為簡單的要素作業(yè)，這就大大降低了公認(rèn)的熟練化程度，加快了造船速度，縮短了造船周期。
(3)有利于高效焊接。由于船體的焊縫精度得到了高效的控制和提高，這就使得高效焊接設(shè)備的使用成為了可能，并使得AIP方案優(yōu)選結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確。
(4)提高了產(chǎn)品質(zhì)量。造船精度提高后，各種間隙、錯位和余量大大減少，船體強度得到了強有力的保證。
四、鑄鐵平臺對鑄件的技術(shù)要求
1、鑄鐵平臺工作面不得有嚴(yán)重影響外觀和使用性能的砂孔、氣孔、裂紋、夾渣、縮松、劃痕、碰傷、銹點等缺陷。2、鑄鐵 檢驗平板的鑄造表面應(yīng)清楚型砂且平整，涂漆牢固。3、鑄鐵平臺精度等級為0級~3級的平板工作面上，直徑小于15mm的砂孔允許用相同材料堵塞，其硬度應(yīng)小于周圍材料的硬度。工作面堵塞的砂孔應(yīng)不多于4個，且砂孔之間的距離應(yīng)不小于80mm。4、鑄鐵平臺應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)細(xì)密的灰口鑄鐵等材料制造，其工作面硬度應(yīng)為170~220HB。5、鑄鐵平臺工作面通常采用刮削工藝。對采用刮削加工的3級平板工作面，其表面粗糙度Ra最大允許值為5μm。6、鑄鐵平臺應(yīng)去磁和穩(wěn)定性處理。7、鑄鐵 劃線平板相對兩個側(cè)面上，應(yīng)有安裝手柄或吊環(huán)裝置的螺紋孔（或圓柱孔），且裝置位置的設(shè)計應(yīng)盡量減少因搬運而引起的變形。8、鑄鐵平臺工作面上設(shè)置螺紋孔（或溝槽），其部位應(yīng)不高于工作面。
以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)為代表的信息技術(shù)革命正在迅速改變著社會的生產(chǎn)方式。企業(yè)是 信息化的主角，信息技術(shù)已成為決定企業(yè)競爭力強弱的關(guān)鍵因素。我國造船業(yè)的發(fā)展正在以信息化帶動工業(yè)化，實施跨越式的發(fā)展。船舶建造是 以船體建造為基礎(chǔ)，因此精度控制在船舶建造中起到了非常關(guān)鍵的作用。精度管理是 造船企業(yè)高效率、低成本造船的保證，是 造船企業(yè)技術(shù)革新、工藝革新的基礎(chǔ)。近年來，國內(nèi)各大造船廠為了抓緊縮短造船的周期，都在推廣2個一體化。但是 具備2個一體化的前提條件是 精度控制和精度管理技術(shù)的提高，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短造船的周期，降低生產(chǎn)成本，提高效率，以便企業(yè)獲得最大的利潤。因此生產(chǎn)設(shè)計精度控制技術(shù)是 船舶建造重要的技術(shù)支持，以達(dá)到最大限度減少現(xiàn)場修整量，提高工作效率。
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